太阳系或许不会被“降维打击”，但实际情况可能比这更糟

伪真空跌落可能会带来世界末日。

充斥在星系间的气体氢（蓝色）。相变导致宇宙中的基本作用力发生分化，随后各种各样的粒子开始出现，现代宇宙开始成形。但同样是相变，也有可能毁掉这一切。ESO

不知道刘慈欣在构思《三体》中的降维打击时，是不是受到过物理学中伪真空跌落（衰变）概念的影响。存在于现实中和理论上的这种可能性一旦成真，其毁灭宇宙的惨烈程度可能丝毫不亚于三维变二维。

一切要从宇宙的最初时刻说起。

宇宙在遥远的过去经历过数次激烈的“相变”。通过这些相变，宇宙中分化了四大基本作用力，各种各样的粒子也随之出现。以我们今天的眼光来看，这一切发生在宇宙诞生后不足一秒钟的时间内，随后一切趋于稳定，并一直维持到今天。

但是宇宙真的就会这样岁月静好下去吗？

要知道宇宙能不能一直维持稳定，首先我们要理解什么是相变。相变是物质状态发生的剧烈变化。现实中相变其实无处不在。比如水沸腾变成气体，以及水受冷凝固成冰。

但物理学中最奇特的相变可能是量子场的相变。量子场是宇宙的基石。每一种粒子，比如光子和电子，本质上都是相应量子场的一种表现形式。场与时空相互渗透。场和场之间的相互影响和沟通，是我们之所以能够存在于这个宇宙中的根本原因。

我们之所以能够存在，得益于四大基本作用力：引力、弱互作用力、电磁力和强互作用力。但在宇宙的演化史上，这四种力并不都一直存在。在宇宙的极早时刻，这些力是统一在一起的。随着宇宙的膨胀和冷却，量子场发生了相变，这些力才一一分化出来。

量子场的最后一次相变导致电磁力与弱互作用力分化。这次分化还产生了光子，以及W和Z玻色子。这些粒子是这两种力的载体。

电磁力独立出来后，宇宙便一直保持着稳定。在四大基本作用力的共同作用下，现代宇宙开始成形。

但宇宙真的就此保持稳定了吗？不好说。宇宙虽然已经在这一基本框架内演化了130多亿年，但在量子场的世界里，一切仍然都有可能。

物理学家对宇宙稳定性的认知，来自希格斯玻色子的质量。与希格斯子相对应的是希格斯场。希格斯场非常有意思，只有它存在，电磁力才能与弱互作用力保持分化的状态。没有希格斯玻色子或希格斯场，分化了的基本作用力还会再合并回去。

在量子力学中，实体质量越大就越不稳定。大质量粒子会迅速衰变成小质量粒子。假如希格斯玻色子拥有较大的质量，那么它就不会像表面上看起来那么稳定，它总有一天会衰变。但是假如希格斯玻色子的质量足够小，那么它就能够一直存在，宇宙中的量子场也会一直保持稳定。

但问题就出在这里。物理学家对希格斯玻色子的质量测定结果表明，它的质量处在一个不上不下的范围内。我们既不能说它稳定，也不能说它不稳定。物理学家称这种状态为“亚稳态”。处于亚稳态的量子场一旦满足被触发的条件，就会发生衰变。

衰变一旦在宇宙的某个角落发生，宇宙的量子场就有可能向新的稳定态跌落。跌落后的新宇宙会以光速在旧宇宙中四处扩散。

这就是所谓的“伪真空跌落（衰变）”。伪真空的意思是我们宇宙中的真空并不是真正的真空，而是仍然拥有非零的能量。伪真空是不稳定的，所以它总有一天会向更稳定的状态跌落，或者转化为其他形态。

宇宙已经在亚稳态的基础上存在了上百亿年，或许它还能继续存在上万亿年，但也有可能随时发生相变。或许此时此刻“伪真空跌落”已经在宇宙中的某些地方发生，只是“新宇宙”还未到达我们的太阳系。

伪真空一旦发生跌落，宇宙会发生什么变化？目前只能说没有人知道。也许一切都会照旧，新的量子场和旧的量子场没什么区别，宇宙只是作了一些“微调”，比方说“暗能量”的强度，或中微子的质量发生了微小的变化。

但也有可能会发生剧变。宇宙中可能会出现新的作用力，新的场和新的粒子，而这将会导致生命所依赖的现有物理学规律发生巨大变化。也就是说，对于现有的生命而言，这将是世界末日。

好在亚稳态的标准究竟是什么目前仍然是不确定的，粒子物理学中的标准模型也是不完善的。也许未来我们可以通过去完善它来重新认识量子场，并找到稳定和不稳定之间的那条线。

看吧，我们总是可以找到乐观的理由。

参考
Here’s how the universe could end in a ‘false vacuum decay’
https://www.space.com/universe-end-false-vacuum-decay